大豆產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性及灰色關(guān)聯(lián)度分析

何志華+夏燕+李清超

摘要：為研究大豆主要農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的影響及其主次關(guān)系，以安豆7號為研究對象，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法結(jié)合相關(guān)分析法對影響大豆產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析。結(jié)果表明：產(chǎn)量與百粒質(zhì)量、單株有效莢數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與單株粒數(shù)、單株粒質(zhì)量呈顯著正相關(guān)；而在灰色關(guān)聯(lián)分析中，百粒質(zhì)量、單株有效莢數(shù)、單株粒質(zhì)量、單株粒數(shù)排在前4位，所有性狀對產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小排序?yàn)榘倭Ｙ|(zhì)量（0.754 8）>單株有效莢數(shù)（0.744 9）>單株粒質(zhì)量（0.737 5）>單株粒數(shù)（0.709 3）>主莖節(jié)數(shù)（0.661 1）>有效分枝數(shù)（0.658 7）>株高（0.655 8）>底莢高度（0.593 5）。研究結(jié)果明確了大豆主要農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的影響，為大豆高產(chǎn)育種提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：大豆；產(chǎn)量；農(nóng)藝性狀；灰色關(guān)聯(lián)度；高產(chǎn)育種性狀；主次關(guān)系；關(guān)聯(lián)系數(shù)

中圖分類號：S565.103 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）11-0099-04

本研究以安豆7號在14個處理水平下的9個農(nóng)藝性狀為研究對象，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法結(jié)合相關(guān)分析法，對影響大豆產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析，研究大豆主要農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的影響，以及所有性狀間的相互關(guān)系，以期為大豆高產(chǎn)育種提供參考依據(jù)。大豆是我國重要的糧食作物之一，以其高營養(yǎng)價值、高生理活性和廣泛的工業(yè)用途而受到廣大農(nóng)戶及消費(fèi)者的青睞。大豆產(chǎn)量歷來是大豆育種及相關(guān)研究的核心，大豆產(chǎn)量與其他性狀間相互關(guān)系歷來是育種家們關(guān)注的重點(diǎn)之一；同時，育種方向已由原來的產(chǎn)量單目標(biāo)育種轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅禺a(chǎn)量、品質(zhì)與抗性的多目標(biāo)育種[1]。前人對大豆的研究多集中在蛋白質(zhì)[2]，異黃酮[3-4]、生育期[5-6]等方面，關(guān)于產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀間相互關(guān)系的研究相對較少[7]。灰色關(guān)聯(lián)度分析是一種定量地描述事物或因素之間相互變化的情況，即變化的大小、方向與速度等的相對性[8]。灰色關(guān)聯(lián)分析和相關(guān)分析能夠很好地分析多個性狀間的相對重要性，應(yīng)用其分析大豆產(chǎn)量與其他性狀的報道中[9-12]，取得與實(shí)踐相一致的結(jié)果。本研究利用安豆7號的9個農(nóng)藝性狀作為研究對象，利用相關(guān)分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析法揭示大豆產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀間的主次關(guān)系，同時分析所有性狀間的相互關(guān)系，以期為育種實(shí)踐提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

相關(guān)數(shù)據(jù)來源于安豆7號“3414”（即氮、磷、鉀的3因素4水平）最佳施肥配比試驗(yàn)結(jié)果，參試品種安豆7號由貴州省安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。田間及室內(nèi)測量相關(guān)性狀：株高（X1），底莢高度（X2），主莖節(jié)數(shù)（X3），有效分枝數(shù)（X4），單株有效莢數(shù)（X5），單株粒數(shù)（X6），單株粒質(zhì)量（X7），百粒質(zhì)量（X8），產(chǎn)量（X0）。

試驗(yàn)地位于貴州省畢節(jié)市德溝村曹家田科研基地內(nèi)，土壤為沖積土，前作草莓。播前土壤取樣分析表明：[HJ1.45mm]土壤有機(jī)質(zhì)含量 1.85 g/kg、全氮含量0.157 g/kg、全磷含量0.082 g/kg、全鉀含量2.01 g/kg、速效氮含量131.9 mg/kg、速效磷含量 19.5 mg/kg、pH值6.2。播種前取土樣，測試供試土樣基本農(nóng)化性狀。采用“3414”設(shè)計(jì)，共14個處理。其中0水平指不施肥，2水平指當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿浚?水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5（該水平為過量施肥水平），隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。小區(qū)面積為3.2 m×3.2 m=10.24 m2；行距 0.4 m，每小區(qū)8行；株距0.1 m，每行32株，小區(qū)和重復(fù)間隔0.5 m；全區(qū)收獲，分區(qū)堆放、脫粒、計(jì)產(chǎn)。

施肥方式：根據(jù)各小區(qū)面積折算各自所需肥純量，再根據(jù)各肥料含量比例計(jì)算各小區(qū)肥料用量；磷肥+鉀肥均勻混合全部作為底肥，尿素作為追肥，分2次施用，各占50%，分別于苗期（5月19日）、花期（7月2日）追施。田間管理按照常規(guī)進(jìn)行。

1.2 分析方法

1.2.3 相關(guān)分析與關(guān)聯(lián)矩陣構(gòu)建 本研究采用Pearson相關(guān)性分析和灰色關(guān)聯(lián)分析法對大豆9個農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析，按照灰色系統(tǒng)理論要求[13-15]，將產(chǎn)量視為參考數(shù)列產(chǎn)量（X0），其余性狀視為1個灰色系統(tǒng)，分別為株高（X1）、底莢高度（X2）、主莖節(jié)數(shù)（X3）、有效分枝數(shù)（X4）、單株有效莢數(shù)（X5）、單株粒數(shù)（X6）、單株粒質(zhì)量（X7）、百粒質(zhì)量（X8）。而在分析所有農(nóng)藝性狀間的相互關(guān)系時，分別將其一作為參考數(shù)列，其余則為比較數(shù)列，從而構(gòu)建所有性狀間的關(guān)聯(lián)矩陣。

2 結(jié)果與分析

2.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

2.5 各農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性分析

對大豆所有性狀進(jìn)行Pearson相關(guān)性相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量與百粒質(zhì)量、單株有效莢數(shù)均呈極顯著正相關(guān)，與單株粒質(zhì)量、單株粒數(shù)呈顯著正相關(guān)，與其他性狀間相關(guān)性未達(dá)顯著水平；百粒質(zhì)量除與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)外，與其他性狀相關(guān)性均未達(dá)顯著水平；單株粒質(zhì)量除與單株有效莢數(shù)、單株粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)，還與產(chǎn)量、株高、主莖節(jié)數(shù)呈顯著正相關(guān)；單株粒數(shù)除與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，與單株粒質(zhì)量、單株有效莢數(shù)呈極顯著正相關(guān)；單株有效莢數(shù)除與產(chǎn)量、單株粒數(shù)、單株粒質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)外，與其他性狀相關(guān)性均未達(dá)顯著水平；主莖節(jié)數(shù)與株高呈極顯著正相關(guān)，與單株粒質(zhì)量呈顯著正相關(guān)；株高與主莖節(jié)數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與單株粒質(zhì)量呈顯著正相關(guān)；有效分枝數(shù)、底莢高度與其他諸性狀間均無顯著相關(guān)性（表6）。

2.6 各農(nóng)藝性狀間的相互關(guān)系分析

根據(jù)灰色理論，分別將不同的性狀作為參考數(shù)列，其他性狀作為比較數(shù)列，獲得大豆主要農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)矩陣。由表7可知：（1）株高與主莖節(jié)數(shù)的關(guān)系最密切，與底莢高度的關(guān)聯(lián)度最小；（2）底莢高度與百粒質(zhì)量關(guān)系最密切，與有效分枝數(shù)關(guān)聯(lián)度最小；（3）主莖節(jié)數(shù)與株高的關(guān)系最密切，與底莢高度關(guān)聯(lián)度最小；（4）有效分枝數(shù)與百粒質(zhì)量的關(guān)系最密切，與底莢高度關(guān)聯(lián)度最小；（5）單株有效莢數(shù)與單株粒數(shù)的關(guān)系最密切，與底莢高度關(guān)聯(lián)度最小；（6）單株粒數(shù)與單株粒質(zhì)量的關(guān)系最密切，與底莢高度關(guān)聯(lián)度最小；（7）單株粒質(zhì)量與單株粒數(shù)的關(guān)系最密切，與底莢高度關(guān)聯(lián)度最小；（8）百粒質(zhì)量與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度最大，與底莢高度關(guān)聯(lián)度最小。

3 小結(jié)與討論

本研究采用相關(guān)分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析法對安豆7號“3414”最佳施肥配比試驗(yàn)中的9個農(nóng)藝性狀進(jìn)行研究，相關(guān)分析結(jié)果與灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果具有較好的一致性；同時，灰色關(guān)聯(lián)分析還能克服僅以產(chǎn)量作為評價大豆新品系標(biāo)準(zhǔn)的片面性，將供試材料的農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合比較發(fā)現(xiàn)，該方法具有直觀、準(zhǔn)確、便捷等特點(diǎn)[9]。同時，本研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量與百粒質(zhì)量、單株有效莢數(shù)呈極顯著正相關(guān)，這與成雪峰等研究結(jié)果[7]一致，表明大豆育種中注重百粒質(zhì)量與單株有效莢數(shù)特性的選育，可極顯著地提高大豆的產(chǎn)量[16]。在關(guān)聯(lián)度分析中，與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度較大的前3個性狀排序是百粒質(zhì)量（0.754 8）>單株有效莢數(shù)（0.744 9）>單株粒質(zhì)量（0.737 5），可見相關(guān)分析與灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果具有高度的一致性，表明提高大豆產(chǎn)量需要注重百粒質(zhì)量、單株有效莢數(shù)的選擇和研究，從而為大豆高產(chǎn)育種、區(qū)域試驗(yàn)等相關(guān)研究提供理論指導(dǎo)及參考。

本研究利用灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)合相關(guān)分析，在研究各個性狀間關(guān)系緊密度的同時，將影響產(chǎn)量的因素按照關(guān)聯(lián)度進(jìn)行區(qū)分，育種家總是想方設(shè)法地找出這種主次關(guān)系，進(jìn)而更高效地獲得高產(chǎn)[17]。灰色關(guān)聯(lián)度分析克服了以往常用的多元回歸分析、通徑分析等方法需要大量樣本和典型概率分布的局限性，可正確反映各性狀對產(chǎn)量的主次關(guān)系[7]，使育種工作變得更為高效。同時，大豆產(chǎn)量是由多因素共同影響的，同時受氣候因素、自然條件、栽培條件等制約，在實(shí)際的應(yīng)用育種研究中，應(yīng)對不同品種、不同生態(tài)條件給予不同的分析，以便選出適合當(dāng)?shù)氐闹髟云贩N及栽培條件。

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